CN101500226B - 一种家用基站网络中地理区域分配方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种家用基站网络中地理区域分配方法和系统，所述系统包含位置区编码/跟踪区编码分配单元，用于分配位置区编码/跟踪区编码给家用基站，如果家用基站所属宏小区下存在未被同宏小区其他家用基站占用的位置区编码/跟踪区编码，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元从所述未被其他家用基站占用的位置区编码/跟踪区编码中选择一个分配给所述家用基站。本发明所述的方法，能降低位置区编码/跟踪区编码的碰撞概率。
Description
技术领域
本发明涉及在家用基站网络环境下地理区域分配的方法及系统。本发明所述的方法和系统对WCDMA(宽带码分多址)/TD-CDMA(时分同步码分多址)/LTE(长期演进)均可适用。
背景技术
为了给用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务所需的费用，同时也可以弥补已有分布式蜂窝无线通讯系统对用户家庭或办公室覆盖的不足，无线通讯网络运营商可以将基站改装成便于携带和安装的无线宽带接入设备，提供给用户放置在家庭或办公室使用。无线数据接入系统可能应用于私人场所(家庭、企业或集团)和公共场所，对于用户自愿将私有网络提供给公众服务的场景，一般是提供给自己的顾客使用，比如星巴克咖啡，依然归类为私人场所。由于应用于私人场所的无线接入设备可能借用使用者的资源，包括电源和传输等，这就决定了这类应用通常会采用包月制，或者与固网宽带捆绑销售的策略。应用于公共场所的系统则有所不同，这些地方通常用户数流动性较大，而且考虑到运营商普遍服务的需要，难以按照私有设备那样进行权限控制，因此公共场所的应用可以看作运营商降低数据业务成本的一种叠加网方式。
目前家用基站网络主要分为3G家用基站网络和LTE家用基站网络。在3G家用基站网络中根据家用基站网络架构主要分为Iub架构和Iu架构。在Iub架构家用基站网络中，基站和核心网之间可能存在基站控制器或网络控制器，用于管理基站并汇聚基站到核心网的连接。而在Iu架构家用基站网络中，基站和核心之间可能则存在家用基站网关，Iub架构下基站控制器或网络控制器的大部分功能都集成在家用基站上，家用基站网关用于管理设备和基站接入管理、设备标志管理、移动性管理、安全管理等。终端是指可以和网络通讯的设备，比如手机或者笔记本电脑等。终端的使用者一般需要和无线通讯网络运营商签约，以获取使用无线通讯网络提供的业务的权利。终端的使用者可称之为用户。在LTE家用基站网络中网络扁平化，家用基站直接与核心网相连或者通过家用基站网关与核心网相连。
目前的3G网络中，地理区域一般用路由区/位置区来区分，在LTE网络中，地理区域一般用跟踪区来区分。在家用基站网络中为实现用户鉴权，主要在CN(核心网)进行，一般CN(核心网)无法获知UE所在的小区信息，在3G网络中一般采用RAU/LAU(Routing Area Update/Location AreaUpdate，路由区更新/位置区更新)拒绝的方式进行鉴权，但是LAC(LocationArea Code，位置区编码)，RAC(RoutingArea Code，路由区编码)个数全网有限(目前协议中设置为65535)。在LTE网络中则可利用TAU(TrackingAreaUpdate，跟踪区更新)拒绝的方式进行鉴权，同样，TAC(TrackingArea Code，跟踪区编码)个数也有限。一般的说家用基站的个数众多，可能无法为每个家用基站指定一个LAC/RAC/TAC，因此地理区域(路由区/位置区/跟踪区)如何合理分配在家用基站网络中是一个重要问题。
由于家用基站(HNodeb/femetoNodeb/HBts)的个数众多，LAC/RAC/TAC个数有限，因此必须考虑LAC/TAC的重复利用问题。重复分配LAC/TAC主要会带来以下的问题：
被LAU/TAU拒绝的用户，会在SIM(用户识别模块)/USIM(全球用户识别模块)卡中将对应的LAC/TAC记录在Forbidden List(禁止列表)中。以后在相当长的一段时间内，不会尝试接入同LAC/TAC的小区。如果一个用户在其他用户基站中被LAU/TAU拒绝，而此LAC/TAC正好和其所拥有的家用基站一样，这个用户的用户可能回家后不会尝试接入基站。因此，需要尽量降低LAC/TAC碰撞的概率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种家用基站网络中地理区域分配方法和系统，降低LAC/TAC的碰撞概率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种家用基站网络中地理区域分配方法，包含如下步骤：如果家用基站所属宏小区下存在未被同宏小区其他家用基站占用的地理区域编码，从所述未被其他家用基站占用的地理区域编码中选择一个分配给所述家用基站。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述地理区域编码为位置区编码或跟踪区编码。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，如果所述家用基站所属宏小区下的所有地理区域编码均被同小区其他家用基站占用，选择一个被占用次数最少的地理区域编码分配给所述家用基站或者从若干个被占用次数最少的地理区域中随机选择一个分配给所述家用基站。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，如果所述家用基站所属宏小区下存在未被其他家用基站占用且未被所述家用基站的相邻家用基站小区占用的地理区域编码，从中选择一个分配给所述家用基站。
进一步地，上述方法还可具有以下特点，如果所述家用基站所属宏小区下的所有地理区域编码均被同宏小区其他家用基站占用，选择一个未被所述家用基站的相邻家用基站小区占用且被占用次数最少的地理区域编码分配给所述家用基站。
本发明还提出一种家用基站网络地理区域分配系统，包含位置区编码/跟踪区编码分配单元，用于分配位置区编码/跟踪区编码给家用基站，如果家用基站所属宏小区下存在未被同宏小区其他家用基站占用的位置区编码/跟踪区编码，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元从所述未被其他家用基站占用的位置区编码/跟踪区编码中选择一个分配给所述家用基站。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，如果所述家用基站所属宏小区下的所有位置区编码/跟踪区编码均被同宏小区其他家用基站占用，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元选择一个被占用次数最少的位置区编码/跟踪区编码分配给所述家用基站。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述系统还包含邻区信息探测单元，探测所述家用基站的邻区信息，发送给所述位置区编码/跟踪区编码分配单元，所述邻区信息中包含所述家用基站的相邻家用基站小区的位置区/跟踪区编码；
所述位置区编码/跟踪区编码分配单元接收该邻区信息，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元从未被所述家用基站同宏小区的其他家用基站占用且未包含在所述邻区信息中的位置区编码/跟踪区编码中选择一个分配给所述家用基站，
进一步地，上述系统还可具有以下特点，如果所述家用基站所属宏小区下的所有位置区/跟踪区编码均被同宏小区其他家用基站占用，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元选择一个未包含在所述邻区信息中且被占用次数最少的位置区/跟踪区编码分配给所述家用基站。
进一步地，上述系统还可具有以下特点，所述邻区信息检测单元位于家用基站上，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元位于家用基站或者家用基站网关或者家用基站网管上。
本发明提供的家用基站网络中地理区域的分配方法，使家用基站的地理区域进行合理分配，在家用基站网络中实现用户接入控制的时候更为合理有效，能够降低用户碰到和本用户使用的家用基站同LAC/RAC/TAC的家用基站的概率。
附图说明
图1是本发明实施例一家用基站系统结构图；
图2是本发明实施例二家用基站系统结构图；
图3是本发明实施例三家用基站系统结构图；
图4是本发明地理区域分配方法流程图。
具体实施方式
本发明的主要思想是，尽量为同一个宏小区的家用基站分配不同的LAC/TAC，尽量避免相邻的家用基站有相同的LAC/TAC。
本发明在家用基站系统中增加2个功能单元，邻区信息探测单元和LAC/TAC分配分配单元，其中：
邻区信息探测单元，用于在家用基站启动的时候，探测邻区信息，并将该邻区信息发送给LAC/TAC分配单元，从而为LAC/TAC分配单元提供足够的信息，以作出最优化的LAC/TAC分配。邻区信息探测单元一般置于家用基站上。其中，邻区信息包含家用基站的相邻家用基站小区的位置区/跟踪区编码信息；
LAC/TAC分配单元，用于接收来自邻区信息探测单元的邻区信息，综合网络的情况为家用基站的小区分配合适的LAC/TAC，以及小区号。本单元在可以置于家用基站网关上，也可以置于家用基站或者基站网管(基站控制器或网络控制器)上。在LTE系统中，也可以置于MME(移动性管理实体)上或者NMS网络管理系统中。
如图1、图2和图3所示，LAC/TAC分配单元可以在家用基站网关上实现也可以在家用基站上实现。
本发明提出的实现家用基站网络中地理区域分配方法，步骤如下：
步骤110，邻区信息探测单元在启动的时候，探测邻区信息，包括家用基站所属宏小区的标识，该家用基站的相邻家用基站小区的标识及其地理区域编码等信息；
所述地理区域编码为LAC/TAC。
步骤120，LAC/TAC分配单元为家用基站分配LAC/TAC；
为了减低相邻的家用基站重复LAC/TAC的概率，尽量为同一个宏小区下的家用基站分配不同的LAC/TAC；尽量避免相邻的家用基站有相同的LAC/TAC。即LAC/TAC分配单元需要执行如下的步骤：
步骤S1，LAC/TAC分配单元先检查上报的邻区信息中包含的LAC/TAC，即有哪些LAC/TAC已经被家用基站的相邻家用基站小区占用，并从备选LAC/TAC列表中删除这些已经被占用的LAC/TAC，得到第一备选LAC/TAC列表；
该备选LAC/TAC列表是预先配置的该家用基站的可用LAC/TAC的集合。可以为系统可用的所有LAC/TAC，也可以是指定的某一部分LAC/TAC。
步骤S2，检查和该家用基站同宏小区的家用基站已占用的LAC/TAC，从第一备选LAC/TAC列表中删除已被同宏小区的其他家用基站占用的LAC/TAC，得到第二备选LAC/TAC列表，从第二备选LAC/TAC列表中选取一个未被占用的LAC/TAC分配给家用基站；
步骤S3，如果该宏小区下所有的LAC/TAC都已经被同宏小区的其他家用基站占用，则为其选择一个出现次数最少(即被占用次数最少)的LAC/TAC；如果有若干个出现次数最少的LAC/TAC，则从中随机选取一个LAC/TAC分配给家用基站。
其中，选择出现次数最少的LAC/TAC可以从初始的备选LAC/TAC列表中选择，也可以从初始备选LAC/RAC列表中删除已经被家用基站的相邻家用基站小区占用的LAC/TAC，然后从剩下的LAC/RAC中选择出现次数最少的。
进一步地，也可以不探测邻区信息，例如没有部署邻区信息探测单元时，直接执行步骤S2，S3，即检查家用基站同宏小区的其他家用基站已占用的LAC/TAC，从未被同宏小区的其他家用基站占用的LAC/TAC中选择一个分配给家用基站，如果所有的LAC/TAC都被同宏小区的其他家用基站占用，则选择一个出现次数最少的LAC/TAC，如果有若干个出现次数最少的LAC/TAC，则从中随机选取一个LAC/TAC分配给家用基站。
本发明不限定于使用备选LAC/TAC列表的方式记录可以分配给所述家用基站的LAC/TAC，也可以使用其他方式表示，也不限定于从LAC/TAC列表中删除已被相邻基站和/或同宏小区下其他家用基站占用的LAC/TAC，也可以对被占用或者未被占用的LAC/TAC进行标记，在分配LAC/TAC只分配为被标记或已被标记的LAC/TAC。总之上述列表方式只是本发明的一种实施方式，可以进行种种变形。
如图4所示，采用本发明的方法进行地理区域分配的具体步骤如下：
步骤410，在家用基站传输层建立连接之后，若邻区信息探测单元设置且启动，搜集该家用基站的邻区信息并上报给LAC/TAC分配单元，否则转步骤440；
步骤420，LAC/TAC分配单元根据获取的邻区信息对本家用基站所属小区进行LAC/TAC分配，LAC/TAC分配单元首先检查上报的邻区信息中有哪些LAC/TAC已经被占用，并从备选LAC/TAC列表中删除这些已经被占用的LAC/TAC；
步骤440：LAC/TAC分配单元检查和该家用基站同宏小区的基站占用的LAC/TAC，并从备选LAC/TAC列表中删除这些已经被占用的LAC/TAC，整理得到可用的LAC/TAC列表；
步骤450：判断该宏小区下所有的LAC/TAC是否都已经被其他家用基站小区占用，如果是，转步骤460，否则，转步骤470；
步骤460，为该家用基站选择一个出现次数最少的LAC/TAC；如果有若干个出现次数最少的LAC/TAC，则从中随机选取一个分配给该家用基站，结束；
其中，选择出现次数最少的LAC/TAC可以从初始的备选LAC/TAC列表中选择，也可以从备选LAC/TAC列表中删除家用基站的相邻家用基站小区所占用的LAC/TAC后剩余的LAC/TAC中选择。
步骤470，从可用的LAC/TAC列表中随机选取一个LAC/TAC分配给该家用基站，结束。
本发明所述的方法和系统对WCDMA(宽带码分多址)/TD-CDMA(时分同步码分多址)/LTE(长期演进)均可适用。
最后需要说明以上实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。如果不脱离本发明的精神和范围的对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种家用基站网络中地理区域分配方法，其特征在于，包含如下步骤：如果家用基站所属宏小区下存在未被同宏小区其他家用基站占用的地理区域编码，从所述未被其他家用基站占用的地理区域编码中选择一个分配给所述家用基站；如果所述家用基站所属宏小区下的所有地理区域编码均被同小区其他家用基站占用，选择一个被占用次数最少的地理区域编码分配给所述家用基站或者从若干个被占用次数最少的地理区域中随机选择一个分配给所述家用基站。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地理区域编码为位置区编码或跟踪区编码。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述家用基站所属宏小区下存在未被其他家用基站占用且未被所述家用基站的相邻家用基站小区占用的地理区域编码，从中选择一个分配给所述家用基站。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所述家用基站所属宏小区下的所有地理区域编码均被同宏小区其他家用基站占用，选择一个未被所述家用基站的相邻家用基站小区占用且被占用次数最少的地理区域编码分配给所述家用基站。
5.一种家用基站网络地理区域分配系统，其特征在于，包含位置区编码/跟踪区编码分配单元，用于分配位置区编码/跟踪区编码给家用基站，如果家用基站所属宏小区下存在未被同宏小区其他家用基站占用的位置区编码/跟踪区编码，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元从所述未被其他家用基站占用的位置区编码/跟踪区编码中选择一个分配给所述家用基站；如果所述家用基站所属宏小区下的所有位置区编码/跟踪区编码均被同宏小区其他家用基站占用，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元选择一个被占用次数最少的位置区编码/跟踪区编码分配给所述家用基站。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包含邻区信息探测单元，探测所述家用基站的邻区信息，发送给所述位置区编码/跟踪区编码分配单元，所述邻区信息中包含所述家用基站的相邻家用基站小区的位置区/跟踪区编码；
所述位置区编码/跟踪区编码分配单元接收该邻区信息，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元从未被所述家用基站同宏小区的其他家用基站占用且未包含在所述邻区信息中的位置区编码/跟踪区编码中选择一个分配给所述家用基站，
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，如果所述家用基站所属宏小区下的所有位置区/跟踪区编码均被同宏小区其他家用基站占用，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元选择一个未包含在所述邻区信息中且被占用次数最少的位置区/跟踪区编码分配给所述家用基站。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述邻区信息探测单元位于家用基站上，所述位置区编码/跟踪区编码分配单元位于家用基站或者家用基站网关或者家用基站网管上。
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